Rolls-Royce начинает производство крупнейших в мире композитных лопаток вентилятора для демонстратора UltraFan

Rolls-Royce (Лондон, Великобритания) начала производство крупнейших в мире лопаток вентилятора для своего демонстратора двигателя UltraFan, который установит новые стандарты эффективности и устойчивого развития. Этот этап отмечает официальное начало производства деталей для демонстратора.

УВУП лопатки

Двигатель UltraFan, как сообщается, установит новые стандарты эффективности и устойчивого развития, предлагая 25% снижение расхода топлива и выбросов по сравнению с первым поколением двигателей Trent. Часть этого улучшения эффективности идет от композитных лопаток вентилятора и обтекателя вентилятора UltraFan, которые снижают вес на двухмоторном самолете на 700 килограммов, эквивалент семи людям с багажом.

Как набор, композитные лопатки имеют диаметр 140 дюймов, что почти размер текущего узкофюзеляжного самолета. Они изготавливаются в технологическом хабе компании в Бристоле, Великобритания.

Лопатки вентилятора изготовлены из 500 пластов Hexcel (Стэмфорд, Коннектикут, США) HexPly M91 углеродно-волокнисто-усиленного высоковязкого и ударопрочного эпоксидного препрега. Hexcel поставляет раскроенную ленту для автоматической укладки. Лопатки автоклав-отверждаются с использованием тепла и давления, прецизионно механически обрабатываются и затем покрываются перед тем, как тонкая титановая оболочка склеивается к входному краю, который защищает от эрозии, посторонних объектов и птичьих ударов. Композитно-титановые (CTi) лопатки инспектируются и измеряются с использованием метрологии и ультразвукового тестирования.

Бристольский композитный объект

Бристольский композитный объект восходит к Composite Technology and Applications Ltd (CTAL), совместному предприятию между Rolls-Royce и GKN Aerospace (Реддитч, Великобритания), основанному в 2008 году. CTAL объединила экспертизу Rolls-Royce в передовых двигательных технологиях с возможностями GKN Aerospace в композитных исследованиях и автоматизированном производстве. Правительство Великобритании финансирование для поддержки исследований и разработок Rolls-Royce в композитных технологиях также началось в 2008 году и использовалось для установки объекта CTAL на острове Вайт в 2012 году. Rolls-Royce объявила в 2015 году, что перенесет способность CTAL, включая оборудование и 30–40 персонал, в Бристоль в 2017 году.

Rolls-Royce сообщила в 2015 году, что досерийный композитный объект будет разработан в существующем здании рядом с ее новым объектом для композитных электрических рафтов из углеродного волокна, который тогда был в процессе строительства на бристольском объекте. Оба объекта استفادة от производственных техник, разработанных в партнерстве с Национальным центром композитов (NCC) в Бристоле, а также исследований, проведенных в Университетском технологическом центре Rolls-Royce в Университете Бристоля.

Ключевой элемент стратегии устойчивого развития

Композитные лопатки уже широко тестировались на двигателе разработки Advanced Low Pressure System (ALPS), включая полетные испытания на Летающем Испытательном Столе Rolls-Royce. ALPS — партнерство между Rolls-Royce, Clean Sky, Innovate UK, BEIS, ATI, ITP Aero и GKN. Портфель технологий, разрабатываемых для UltraFan, поддерживается ATI, Innovate UK, LuFo и Clean Sky 2.

UltraFan — ключевой элемент стратегии устойчивого развития Rolls-Royce, которая включает постоянные исследования для улучшения производительности газовой турбины, а также пионеринг электрификации и работу с промышленными партнерами для ускорения внедрения устойчивых авиационных топлив. Это также часть видения Rolls-Royce IntelligentEngine, которое объединяет ее продукты, сервисы и цифровые технологии.

UltraFan, который начнет наземные испытания в 2021 году и будет доступен к концу этого десятилетия, является масштабируемым дизайном от 25 000 до 100 000 фунтов тяги. Он также включает:

• Новую архитектуру ядра двигателя — для доставки максимальной эффективности сжигания топлива и низких выбросов
• Передовые керамические матричные композиты — теплостойкие компоненты, работающие более эффективно при высоких турбинных температурах
• Шестеренчатый дизайн для максимизации эффективности высокотягового, высокобайпасного двигателя.

«Это десятилетие UltraFan и это волнительно войти в 2020-е с началом производства демонстраторного двигателя», — сказал Крис Чолертон, президент Rolls-Royce для гражданской авиации. «У нас есть все строительные блоки на месте, дизайн, технологии, совершенно новый испытательный стенд, и теперь мы фактически видим, как двигатель собирается вместе».